Горизонтально летящий снаряд массой M, застревая в подвешенном на нити свинцовом шарике такой же массы, сообщает ему скорость v. Определи, какую скорость v′ сообщит тот же снаряд при тех же условиях свинцовому шарику массой 5M. В ответе укажи отношение v′v. ответ (округли до тысячных):
.
Импульс (p) равен произведению массы (M) на скорость (v):
p1 = M * v
Затем определим импульс после столкновения. Поскольку шарик и снаряд застревают вместе, их массы складываются:
Масса получившегося тела равна сумме массы снаряда (M) и массы шарика (M):
m2 = M + M = 2M
Импульс после столкновения (p2) равен произведению массы (2M) на скорость (v'):
p2 = 2M * v'
По закону сохранения импульса импульс до столкновения равен импульсу после столкновения:
p1 = p2
M * v = 2M * v'
Делим обе части уравнения на M:
v = 2v'
Разделим обе части уравнения на 2:
v' = v/2
Таким образом, получаем, что скорость (v') снаряда после столкновения с шариком массой 5M будет равна скорости (v) снаряда, деленной на 2.
Итак, отношение v' к v составляет 1/2 или 0.5.
Ответ: отношение v' к v равняется 0.5.